DE10043786A1 - Vorderradaufhängung für ein Motorrad - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorderradaufhängung für ein Motorrad, deren ungefederter Teil über zwei horizontal beabstandete Längslenker geführt wird, die an ihrem ersten Ende um jeweils eine horizontal liegende Drehachse schwenkbar, an einem rahmenfesten Teil des Motorrads angelenkt sind. An ihrem zweiten Ende sind die Längslenker über jeweils ein Universalgelenk, insbesondere ein Kugelgelenk oder ein Pendellager oder eine Anordnung mit drei Radiallagern in Verbindung mit einem Schwenkkopf, mit dem ungefederten Teil der Vorderradaufhängung verbunden. Dabei wird mindestens der untere Längslenker über ein Feder- und/oder Dämpferelement an einem rahmenfesten Teil des Motorrads abgestützt, so dass der ungefederte Teil der Vorderradaufhängung einfederbar und um eine virtuelle Lenkachse drehbar angelenkt ist, wobei unter Zwischenschaltung einer teleskopisch einfederbaren Verbindungseinrichtung der ungefederte Teil der Vorderradaufhängung mit einer gefederten rahmenfesten Lenkeinrichtung in Wirkzusammenhang steht. Nach der Erfindung ist der untere Längslenker mit seinem zweiten Ende außerhalb eines vom Umfang des Vorderrades aufgespannten virtuellen Zylindermantels an dem ungefederten Teil der Vorderradaufhängung angelenkt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorderradaufhängung für ein Motorrad nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Es ist bereits eine Vorderradaufhängung für ein Motorrad bekannt, deren ungefederter Teil als Radträger über zwei horizontal beabstandete Längs­ lenker mit dem gefederten Teil des Motorrads verbunden ist, wobei die Längslenker, an ihrem ersten Ende um jeweils eine horizontal liegende Drehachse schwenkbar, an einem rahmenfesten Teil des Motorrads ange­ lenkt sind und an ihrem zweiten Ende, über jeweils ein Kugelgelenk, mit dem ungefederten Teil der Vorderradaufhängung verbunden sind. Dabei wird mindestens der untere Längslenker über ein Feder- und/oder Dämpferele­ ment an einem rahmenfesten Teil des Motorrads abgestützt, so dass der ungefederte Teil der Vorderradaufhängung einfederbar und um eine virtuelle Lenkachse drehbar angelenkt ist, wobei unter Zwischenschaltung einer teleskopisch einfederbaren Verbindungseinrichtung der ungefederte Teil der Vorderradaufhängung mit einer gefederten rahmenfesten Lenkeinrichtung in Wirkzusammenhang steht.

Die EP 488 375 B1 beschreibt eine solche Vorderradaufhängung in Zusam­ menhang mit einer Einstelleinrichtung zum feinen Abstimmen des camber angle.

Außerdem beschreibt die EP 488 376 B1 eine solche Vorderradaufhängung in Zusammenhang mit einer speziellen Anordnung eines Bremssattels für bessere Handhabung und bessere Federungseigenschaften.

Beide Achsschenkellenkungen besitzen auch die in diesen Dokumenten be­ schriebenen Nachteile der Achsschenkellenkungen allgemein, so dass sie fein abgestimmt und eingestellt werden müssen.

Deshalb ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorderradaufhängung für ein Motorrad nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs bereitzustellen, die nicht diese beschriebenen Nachteile einer Vorderradaufhängung mit Achs­ schenkellenkung besitzt.

Die Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Aus­ gestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Nach der Erfindung ist bei einer Vorderradaufhängung für ein Motorrad nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs der untere Längslenker mit seinem zweiten Ende außerhalb eines vom Umfang des Vorderrades aufgespannten virtuellen Zylindermantels an dem ungefederten Teil der Vorderradaufhän­ gung angelenkt.

Das hat den Vorteil, daß die Vorderradaufhängung nicht mehr die Nachteile einer Achsschenkellenkung besitzt, aber gegenüber anderen bisher bekannt gewordenen Vorderradaufhängungen mehr Federungskomfort aufweist, und zwar beim statisch und dynamischen Ansprechen, auch aufgrund geringerer Systemreibung und durch geringere ungefederte Massen, weil die Möglich­ keit eines gezielteren Werkstoffeinsatzes, abhängig von geforderter Längs- und Seitensteifigkeit, besteht. Die geringere Systemreibung kommt daher, dass keine mit Seitenkräften beaufschlagten Teleskopführungen vorhanden sind. Durch einen kleineren Stoßdifferenzwinkel entsteht ebenfalls höherer Fahrkomfort aufgrund geringerer Stößigkeit.

Die einfach mögliche Variation der Momentanpolbahn durch geringe Lage­ änderung der Längslenkerlagerstellen verbessert das Bremsnicken, vor al­ lem dessen Verlauf über den Federweg. Die Federung ist progressiv, daher ist über dem Federweg ein zunehmender Bremsnickausgleich möglich, was eine bessere Rückmeldung beim Bremsen mit sich bringt.

Bei dieser Vorderradaufhängung ist eine einfache Umsetzung der optimalen Längs- und Seitensteifigkeit durch freie Formgebung des Radträgers mög­ lich. Außerdem kann durch gezielteren Werkstoffeinsatz in Abhängigkeit von den geforderten Steifigkeiten (Längs- und Seitensteifigkeit) insgesamt eine geringere Systemmasse erzielt werden.

Es entstehen auch Vorteile in Bezug auf Packageverträglichkeit für motori­ sierte Einspurfahrzeuge, das heißt, es ist mehr Bauraum um Lenkachse un­ terhalb des Lenkers vorhanden, da der Schwenkbereich der Gabelstand­ rohre entfällt. Bei einer seitlichen Kühleranordnung ist mehr Kühlerfläche vorhanden. Eine Dominanz des Längslenkers im Fahrzeugpackage wird vermieden.

In der Herstellung werden keine Teleskopführungen nötig, der Montage- und Wartungsaufwand wird verringert, da keine Leckage-Probleme auftreten.

Die Vorderradführung ist als Crashelement geeignet und erlaubt Längslenker aus Aluminium Guss.

Es besteht die Möglichkeit der Ergonomieanpassung durch einfache Ver­ stellung der Lenkerhöhe, indem die Lenkeraufnahme verschoben wird.

Bei der Erfindung sind verschiedene Anordnungen der Linearführung zur Lenkmomentenübertragung möglich, ausgebildet als teleskopisch einfeder­ bare Verbindungseinrichtung.

Bei einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung befindet sich die telesko­ pisch einfederbare Verbindungseinrichtung oberhalb der Anbindung des oberen Längslenkers an den Radträger.

Diese Anordnung der Linearführung bietet sich vorteilhafterweise für Fahr­ zeuge an, bei denen die Lenkerenden bisher etwa auf gleicher Höhe mit der oberen Gabelbrücke liegen, zum Beispiel für Sporttourer und unverkleidete Motorräder.

Eine weitere vorteilhafte Ausführung der Erfindung sieht vor, daß sich die teleskopisch einfederbare Verbindungseinrichtung hinter der Anbindung des oberen Längslenkers an den Radträger befindet.

Diese Anordnung der Linearführung bietet sich vorteilhafterweise für Fahr­ zeuge an, bei denen die Lenkerenden bisher hinter der oberen Gabelbrücke liegen, zum Beispiel für Cruiser, Chopper und Tourer.

Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß sich die teleskopisch einfederbare Verbindungseinrichtung vor der Anbin­ dung des oberen Längslenkers an den Radträger befindet.

Vorteilhafterweise bietet sich eine solche Anordnung der Linearführung für Fahrzeuge an, bei denen die Lenkerenden bisher vor der oberen Gabelbrü­ cke liegen, zum Beispiel für Supersportler.

Drei bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschreibt die nachfol­ gende Beschreibung mit der zugehörigen Zeichnung. Es zeigen:

Abb. 1 Eine Seitenansicht einer Vorderradführung gemäß der Erfin­ dung, bei der sich die teleskopisch einfederbare Verbindungs­ einrichtung oberhalb der Anbindung des oberen Längslenkers an den Radträger befindet,

Abb. 2 Eine Verbindung von oberem Längslenker, Radträger und tele­ skopisch einfederbarer Verbindungseinrichtung bei einer Aus­ führung einer Vorderradführung gemäß Abb. 1 als Front­ querschnitt,

Abb. 3 Eine weitere Ausführungsform einer Verbindung von oberem Längslenker, Radträger und teleskopisch einfederbarer Ver­ bindungseinrichtung bei einer Ausführung einer Vorderradfüh­ rung gemäß Abb. 1 als Frontquerschnitt,

Abb. 4 Eine Seitenansicht einer Vorderradführung gemäß der Erfin­ dung, bei der sich die teleskopisch einfederbare Verbindungs­ einrichtung hinter der Anbindung des oberen Längslenkers an den Radträger befindet,

Abb. 5 Eine weitere, vergrößerte Seitenansicht eines Teils einer Vor­ derradführung gemäß Abb. 4,

Abb. 6 Eine Seitenansicht einer Vorderradführung gemäß der Erfin­ dung, bei der sich die teleskopisch einfederbare Verbindungs­ einrichtung vor der Anbindung des oberen Längslenkers an den Radträger befindet.

Abb. 1 zeigt eine Seitenansicht einer Vorderradführung für ein Motor­ rad, bei der sich eine Linearführung, ausgebildet als teleskopisch einfeder­ bare Verbindungseinrichtung, oberhalb einer Anbindung eines oberen Längslenkers 7 an einen Radträger 6 befindet. Dazu besteht die telesko­ pisch einfederbare Verbindungseinrichtung aus einer Nutwelle 1, die drehbar pendelnd in einem Fahrzeugrahmen 2 gelagert ist. Auf der Nutwelle 1 ist eine Lenkeraufnahme 3 zur Aufnahme einer nicht gezeichneten Lenkstange befestigt. Die Nutwelle 1 überträgt ein Lenkmoment auf eine Drehmoment­ buchse 4 mit einem zum Außenprofil der Nutwelle 1 korrespondierend aus­ gebildeten Innenprofil, das ein Ineinanderschieben von Nutwelle 1 und Drehmomentbuchse 4 zulässt. Bei Ein- und Ausfederbewegungen der Vor­ derradführung gleitet die Drehmomentbuchse 4 auf der Nutwelle 1 auf und ab. Die Drehmomentbuchse 4 überträgt das Lenkmoment über einen Win­ kelausgleich 5 auf einen Radträger 6 und damit auf ein Vorderrad 22. Der Winkelausgleich 5, der als Hardyscheibe ausgeführt sein kann, gleicht die Bewegung des Radträgers 6 in Fahrzeuglängsrichtung über Federweg ge­ genüber der Linearführung aus. Der Radträger 6 lagert in dem oberen Längslenker 7 und einem unteren Längslenker 8 und wird von ihnen geführt. Der Radträger 6 kann zweiarmig, als Gabel, oder einarmig ausgeführt sein. Beide Längslenker 7, 8 lagern über horizontal liegende Drehachsen (20, 21) im Fahrzeugrahmen 2. Ein Federbein 9 wird über den unteren Längslenker 8 betätigt und stützt sich am Fahrzeugrahmen 2 ab. Die Lage und die Betäti­ gung des Federbeins 9 ist zum Beispiel wie hier direkt oder aber auch über Hebel und/oder Schubstangen möglich.

Diese Anordnung der Linearführung bietet sich für Fahrzeuge an, bei denen die Lenkerenden bisher etwa auf gleicher Höhe mit der oberen Gabelbrücke 7 liegen, zum Beispiel für Sporttourer und unverkleidete Motorräder.

Abb. 2 zeigt eine Ausführungsvariante der Verbindung von oberem Längslenker 7, Radträger 6 und teleskopisch einfederbarer Verbindungsein­ richtung bei einer Ausführung einer Vorderradführung gemäß Abb. 1. Der Winkelausgleich 5 überträgt das Lenkmoment auf eine Hohlschraube 10, diese wiederum auf den Radträger 6. Die Hohlschraube 10 lagert über ein Radiallager 11 in einem Schwenkkopf 12. Der Schwenkkopf 12 wiederum lagert über zwei Radiallager 13 im oberen Längslenker 7. Diese Anordnung erlaubt Bewegungen um die Lenkachse und/oder Bewegungen des Radträgers 6 relativ zum oberen Längslenker 7 beim Ein- und Ausfedern.

Abb. 3 zeigt eine weitere Ausführungsvariante der Verbindung von oberem Längslenker 7, Radträger 6 und teleskopisch einfederbarer Verbin­ dungseinrichtung bei einer Ausführung einer Vorderradführung gemäß Abb. 1. Der Winkelausgleich 5 überträgt das Lenkmoment auf die Hohl­ schraube 10, diese wiederum auf den Radträger 6. Die Hohlschraube 10 lagert über ein Pendellager 14 im oberen Längslenker 7. Diese Anordnung erlaubt Bewegungen um die Lenkachse und/oder Bewegungen des Radträ­ gers 6 relativ zum oberen Längslenker 7 beim Ein- und Ausfedern.

Die Abb. 4 und 5 zeigen eine Seitenansicht der Vorderradführung, bei der sich die teleskopisch einfederbare Verbindungseinrichtung hinter der Anbindung des oberen Längslenkers 7 an den Radträger 6 befindet. Dabei ist eine Welle 15 drehbar im Fahrzeugrahmen 2 gelagert. Auf dieser ist die Lenkeraufnahme 3 befestigt. Die Welle 15 überträgt das Lenkmoment über einen Winkelausgleich 16 auf eine Drehmomentbuchse 17. Der Winkelaus­ gleich 16 kann als Hardyscheibe oder als Kreuzgelenk ausgeführt sein. Die Drehmomentbuchse 17 überträgt das Lenkmoment auf eine Nutwelle 18.

Eine umgekehrte Anordnung von Nutwelle 18 und Drehmomentbuchse 17 ist möglich. Bei Federbewegungen gleitet die Nutwelle 18 in der Drehmoment­ buchse 17 auf und ab. Die Drehmomentbuchse 17 überträgt das Lenkmo­ ment über einen weiteren Winkelausgleich 16' auf den Radträger 6. Der Winkelausgleich 16' kann ebenfalls als Hardyscheibe oder als Kreuzgelenk ausgeführt sein. Der Radträger 6 lagert in einem oberen Längslenker 7 und einem unteren Längslenker 8 und wird von ihnen geführt. Der Radträger 6 kann zweiarmig, als Gabel, oder einarmig ausgeführt sein. Beide Längslen­ ker 7, 8 lagern im Fahrzeugrahmen 2. Das Federbein 9 wird über den unte­ ren Längslenker 8 betätigt und stützt sich am Fahrzeugrahmen 2 ab. Die Lage und die Betätigung des Federbeins 9 ist zum Beispiel wie hier direkt oder aber auch über Hebel und/oder Schubstangen möglich.

Diese Anordnung der Linearführung bietet sich für Fahrzeuge an, bei denen die Lenkerenden bisher hinter der oberen Gabelbrücke liegen, zum Beispiel für Cruiser, Chopper und Tourer.

Abb. 6 zeigt eine Seitenansicht der Vorderradführung, bei der sich die teleskopisch einfederbare Verbindungseinrichtung vor der Anbindung des oberen Längslenkers 7 an den Radträger 6 befindet. Dabei ist die Welle 15 drehbar im Fahrzeugrahmen 2 gelagert. Auf ihr ist die Lenkeraufnahme 3 befestigt. Die Welle 15 überträgt das Lenkmoment über den Winkelausgleich 16 auf die Drehmomentbuchse 17. Der Winkelausgleich 16 kann als Hardyscheibe oder als Kreuzgelenk ausgeführt sein. Die Drehmoment­ buchse 17 überträgt das Lenkmoment auf die Nutwelle 18. Eine umgekehrte Anordnung von Nutwelle 18 und Drehmomentbuchse 17 ist möglich. Bei Fe­ derbewegungen gleitet die Nutwelle 18 in der Drehmomentbuchse 17 auf und ab. Die Drehmomentbuchse 17 überträgt das Lenkmoment über einen weiteren Winkelausgleich 16' auf den Radträger 6. Der Winkelausgleich 16' kann ebenfalls als Hardyscheibe oder als Kreuzgelenk ausgeführt sein. Der Radträger 6 lagert in dem oberen Längslenker 7 und dem unteren Längslen­ ker 8 und wird von ihnen geführt. Der Radträger 6 kann zweiarmig, als Ga­ bel, oder einarmig ausgeführt sein. Beide Längslenker 7, 8 lagern im Fahr­ zeugrahmen 2. Das Federbein 9 wird über den unteren Längslenker 8 betä­ tigt und stützt sich am Fahrzeugrahmen 2 ab. Die Lage und die Betätigung des Federbeins 9 ist zum Beispiel wie hier direkt oder aber auch über Hebel und/oder Schubstangen möglich.

Diese Anordnung der Linearführung bietet sich für Fahrzeuge an, bei denen die Lenkerenden bisher vor der oberen Gabelbrücke liegen, zum Beispiel für Supersportler.

Claims (4)

1. Vorderradaufhängung für ein Motorrad, deren ungefederter Teil als Rad­ träger (6) über zwei horizontal beabstandete Längslenker (7, 8) mit dem ge­ federten Teil des Motorrads verbunden ist, wobei die Längslenker (7, 8) an ihrem ersten Ende um jeweils eine horizontal liegende Drehachse (20, 21) schwenkbar, an einem rahmenfesten Teil des Motorrads angelenkt sind und an ihrem zweiten Ende über jeweils ein Universalgelenk, insbesondere ein Kugelgelenk oder ein Pendellager (14) oder eine Anordnung mit drei Radiallagern (11, 13) in Verbindung mit einem Schwenkkopf (12), mit dem ungefederten Teil der Vorderradaufhängung verbunden sind, wobei min­ destens der untere Längslenker (8) über ein Feder- und/oder Dämpfer­ element an einem rahmenfesten Teil des Motorrads abgestützt wird, so dass der ungefederte Teil der Vorderradaufhängung einfederbar und um eine virtuelle Lenkachse drehbar am gefederten Teil des Motorrads angelenkt ist, wobei unter Zwischenschaltung einer teleskopisch einfederbaren Ver­ bindungseinrichtung der ungefederte Teil der Vorderradaufhängung mit einer rahmenfesten Lenkeinrichtung in Wirkzusammenhang steht, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der untere Längslenker (8) mit seinem zweiten Ende außerhalb eines vom Umfang des Vorderrades (22) aufgespannten virtuellen Zylindermantels an dem ungefederten Teil der Vorderradaufhängung angelenkt ist.

2. Vorderradaufhängung für ein Motorrad nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich die teleskopisch einfederbare Verbindungseinrichtung oberhalb der Anbindung des oberen Längslenkers (7) an den Radträger (6) befindet.

3. Vorderradaufhängung für ein Motorrad nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich die teleskopisch einfederbare Verbindungseinrichtung hinter der Anbindung des oberen Längslenkers (7) an den Radträger (6) be­ findet.

4. Vorderradaufhängung für ein Motorrad nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich die teleskopisch einfederbare Verbindungseinrichtung vor der Anbindung des oberen Längslenkers (7) an den Radträger (6) befindet.